Question

【題目】如圖1所示，電源電壓保持不變，定值電阻R1=10，R2=5，滑動變阻器R的規格為“30 2.5A”，電流表A2選用0~3A的量程，電壓表選用0~15V的量程。閉合全部開關，電流表A1的示數為1A。求

（1）電源電壓。

（2）若將表盤如圖2所示的電流表A3接入電路，閉合全部開關，改變滑片位置，A3的指針恰好指在滿偏的三分之二處，變阻器接入電路的可能值。

（3）用一個新的電源替代原來的電源，只閉合S，在保證電路安全的情況下，電源電壓的最大值。

Answer 1

【答案】（1）10V；（2）10Ω、5Ω和25Ω；（3）27.5V

【解析】

（1）由電路圖可知，閉合全部開關，R2被短路，滑動變阻器R和定值電阻R1并聯，電流表A1測通過R1的電流I1=1A，電壓表測電源電壓，由歐姆定律得，電源電壓：U=I1R1=1A×10Ω＝10V。

（2）將A3接入電路，開關全部閉合，由題意知，有兩種連接方法：

①當A3串聯在干路中時，由于I1=1A，則A3選用0～3A的量程，

由題意可知，干路中的電流：I=×3A=2A，

通過滑動變阻器的電流：I滑1=I-I1=2A-1A=1A，

此時滑動變阻器的阻值：R滑1==10Ω；

②當A3與R串聯時，A3可選用0～3A和0～0.6A的量程：

若A3選用0～3A，則有I滑2=2A，

此時滑動變阻器的阻值：R滑2==5Ω；

若A3選用0～0.6A，則有I滑3=0.4A，

此時滑動變阻器的阻值：R滑3==25Ω，

所以，變阻器接入電路的阻值可能為10Ω、5Ω、25Ω。

（3）只閉合S時，R和R2串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表A2測電路中的電流，由題意知，電路中的最大電流：I最大=2.5A，當電壓表示數最大時，即UV=15V，新電源電壓最大，此時R2兩端的電壓：U2=I最大R2=2.5A×5Ω＝12.5V，則新電源電壓的最大值：U最大=UV+U2=15V+12.5V=27.5V。

答：（1）電源電壓為10V；

（2）變阻器接入電路的可能值為10Ω、5Ω、25Ω；

（3）在保證電路安全的情況下，電源電壓的最大值為27.5V。